L’évolution du poulpe et du calmar est officiellement plus étrange que nous n’aurions jamais pu l’imaginer (vidéo)

(Olga Visavi / Shutterstock)

Juste au moment où nous pensions que les poulpes ne pouvaient pas être plus étranges , il s’avère qu’eux-mêmes et leurs frères céphalopodes évoluent différemment de presque tous les autres organismes de la planète.

Dans une tournure surprenante, en avril 2017, des scientifiques ont découvert que les poulpes, ainsi que certaines espèces de calmars et de seiches, modifiaient régulièrement leurs séquences d’ARN (acide ribonucléique) pour s’adapter à leur environnement.

C’est étrange car ce n’est vraiment pas ainsi que les adaptations se produisent généralement chez les animaux multicellulaires. Lorsqu’un organisme change d’une manière fondamentale, cela commence généralement par une mutation génétique – une modification de l’ADN.

Ces changements génétiques sont ensuite traduits en action par le compagnon moléculaire de l’ADN, l’ARN. Vous pouvez considérer les instructions ADN comme une recette, tandis que l’ ARN est le chef qui orchestre la cuisson dans la cuisine de chaque cellule, produisant les protéines nécessaires qui font fonctionner tout l’organisme.

Mais l’ARN ne se contente pas d’exécuter des instructions aveuglément – il improvise parfois avec certains des ingrédients, changeant les protéines produites dans la cellule dans un processus rare appelé édition de l’ARN .

Lorsqu’une telle modification se produit, elle peut changer le fonctionnement des protéines, permettant à l’organisme d’ajuster ses informations génétiques sans subir de mutations génétiques. Mais la plupart des organismes ne se soucient pas vraiment de cette méthode, car elle est compliquée et cause des problèmes plus souvent que de les résoudre.

« Le consensus parmi les gens qui étudient de telles choses est que Mère Nature a essayé l’édition d’ARN, l’a trouvée insuffisante et l’a largement abandonnée », a rapporté Anna Vlasits pour Wired .

Mais il semble que les céphalopodes n’aient pas reçu le mémo

En 2015 , les chercheurs ont découvert que le calmar commun avait modifié plus de 60% de l’ARN dans son système nerveux. Ces modifications ont essentiellement changé la physiologie de son cerveau, vraisemblablement pour s’adapter à diverses conditions de température dans l’océan.

L’équipe est revenue en 2017 avec une découverte encore plus surprenante: au moins deux espèces de poulpe et une seiche font la même chose régulièrement. Pour établir des comparaisons évolutives , ils ont également examiné un nautile et une limace de gastéropode et ont constaté que leurs prouesses d’édition d’ARN faisaient défaut.

«Cela montre que des niveaux élevés d’édition de l’ARN ne sont généralement pas une affaire de mollusque; c’est une invention des céphalopodes coléoïdes», a déclaré  Joshua Rosenthal, co-chercheur principal du laboratoire de biologie marine des États-Unis.

Les chercheurs ont analysé des centaines de milliers de sites d’enregistrement d’ARN chez ces animaux, qui appartiennent à la sous – classe des coléoïdes des céphalopodes. Ils ont constaté que l’édition intelligente de l’ARN était particulièrement courante dans le système nerveux coléoïde.

« Je me demande si cela a à voir avec leur cerveau extrêmement développé », a déclaré le généticien Kazuko Nishikura de l’Institut américain Wistar, qui n’était pas impliqué dans l’étude, à Ed Yong à The Atlantic .

Il est vrai que les céphalopodes coléoïdes sont exceptionnellement intelligents. Il y a d’ innombrables histoires fascinantes d’artistes d’évasion de poulpe , sans parler de preuves d’utilisation d’outils , et d’un gars à huit bras dans un aquarium néo-zélandais qui a appris à photographier les gens . (Oui vraiment voir dans la vidéo ci-dessous).

C’est donc certainement une hypothèse convaincante que l’intelligence du poulpe pourrait provenir de leur forte dépendance non conventionnelle aux modifications d’ARN pour maintenir le cerveau en marche.

« Il se passe quelque chose de fondamentalement différent dans ces céphalopodes », a déclaré Rosenthal .

Mais ce n’est pas seulement que ces animaux sont aptes à réparer leur ARN au besoin – l’équipe a découvert que cette capacité s’accompagnait d’un compromis évolutif distinct, ce qui les distingue du reste du monde animal.

En termes d’évolution génomique ordinaire (celle qui utilise des mutations génétiques, comme mentionné ci-dessus), les coléoïdes ont évolué très, très lentement. Les chercheurs ont affirmé que c’était un sacrifice nécessaire – si vous trouvez un mécanisme qui vous aide à survivre, continuez à l’utiliser.

« La conclusion ici est que pour maintenir cette flexibilité pour modifier l’ARN, les coléoïdes ont dû renoncer à la capacité d’évoluer dans les régions environnantes », a déclaré Rosenthal .

Dans la prochaine étape, l’équipe développera des modèles génétiques de céphalopodes afin qu’ils puissent retracer comment et quand cette modification de l’ARN entre en jeu.

«Cela pourrait être quelque chose d’aussi simple que des changements de température ou d’aussi compliqué que l’expérience, une forme de mémoire», a déclaré Rosenthal .

Les résultats ont été publiés dans Cell .

(Source : Science Alert)

Le poulpe photographe ⇓

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